(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低速で印刷する第１印刷モードに対応する第１定着温度の上限許容温度よりも高速で印刷する第２印刷モードに対応する第２定着温度の下限許容温度が高く設定されている定着装置を有し、
前記第１定着温度をＡモード設定温度とし、
前記第２定着温度をＢモード設定温度とし、
前記第１定着温度の上限許容温度と前記第２定着温度の下限許容温度との中間の温度を、前記第１印刷モードによる印刷速度と前記第２印刷モードによる印刷速度の間の中速度で一時的印刷する中間印刷モードに対応する中間モード設定温度とし、
前記第１印刷モードで印刷中に前記第２印刷モードにモード変更が指定されたとき該モード変更により前記Ａモード設定温度から前記Ｂモード設定温度に切り替えられた温度設定に基づいて変化しつつある温度が、前記モード変更が指定された時点から前記第１定着温度の上限許容温度に到達するまでの時間と感光体に形成された静電潜像が一次転写されて前記定着装置に到達するまでの時間とを導出、又は前記モード変更が指定された時点から前記第２定着温度の下限許容温度に到達するまでの時間と感光体に形成された静電潜像が一次転写されて前記定着装置に到達するまでの時間とを導出し、それらの時間の長さを比較した結果に基づいて、前記中間印刷モードで印刷を行うか前記第２印刷モードで印刷を行うかを決定する制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、前記第２印刷モードの印刷を待機する間、前記中間印刷モードで印刷を行う時間よりも前記第２印刷モードの画像を形成された印刷媒体が前記定着装置に到達したとき前記変化しつつある温度が前記第２定着温度の下限許容温度に達する時間の方が早い場合、前記第２印刷モードの印刷を実行し、前記中間印刷モードで印刷を行う時間の方が前記第２印刷モードの画像を形成された印刷媒体が前記定着装置に到達したとき前記変化しつつある温度が前記第２定着温度の下限許容温度に達する時間よりも早い場合、前記中間印刷モードの印刷を実行する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記第２印刷モードが指定されたとき、前記定着温度を前記第２定着温度になるよう温度設定を切り替て温度上昇を待つ間、前記第１印刷モードで印刷中の印刷媒体が前記定着装置に到達する前に、定着温度が前記第１定着温度の上限許容温度に達すると判断したときは、前記温度設定を前記第１定着温度の温度設定に戻して後続の印刷媒体に対する画像形成を中止すると共に前記印刷媒体に対する定着を実行した後、前記定着温度を前記第２定着温度になるよう再び温度設定を切り替えて、前記第２印刷モードの印刷を待機する、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第２印刷モードが指定されたとき、前記定着温度を前記第２定着温度になるよう温度設定を切り替て温度上昇を待つ間、前記第１印刷モードで印刷中の印刷媒体が前記定着装置に到達する方が、定着温度が前記第１定着温度の上限許容温度に達するよりも早いと判断したときは、後続の印刷媒体に対する画像形成を中止すると共に前記印刷媒体に対する定着を実行した後、前記第２印刷モードの印刷を待機する、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第２印刷モードの印刷を待機する間、前記第２印刷モードで画像形成された印刷媒体が前記定着装置に到達するよりも、定着温度が前記第２定着温度の下限許容温度に達する方が早いと判断したときは、前記第２印刷モードの印刷を実行する、ことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項５】
低速で印刷する第１印刷モードに対応する第１定着温度の上限許容温度よりも高速で印刷する第２印刷モードに対応する第２定着温度の下限許容温度が高く設定されている定着装置を有する画像形成装置の画像形成方法であって、
前記第１定着温度をＡモード設定温度とし、
前記第２定着温度をＢモード設定温度とし、
前記第１定着温度の上限許容温度と前記第２定着温度の下限許容温度との中間の温度を、前記第１印刷モードによる印刷速度と前記第２印刷モードによる印刷速度の間の中速度で一時的印刷する中間印刷モードに対応する中間モード設定温度とし、
前記第１印刷モードで印刷中に前記第２印刷モードにモード変更が指定されたとき該モード変更により前記Ａモード設定温度から前記Ｂモード設定温度に切り替えられた温度設定に基づいて変化しつつある温度が、前記モード変更が指定された時点から前記第１定着温度の上限許容温度に到達するまでの時間と感光体に形成された静電潜像が一次転写されて前記定着装置に到達するまでの時間とを導出、又は前記モード変更が指定された時点から前記第２定着温度の下限許容温度に到達するまでの時間と感光体に形成された静電潜像が一次転写されて前記定着装置に到達するまでの時間とを導出し、
前記第２印刷モードの印刷を待機する間、前記中間印刷モードで印刷を行う時間よりも前記第２印刷モードの画像を形成された印刷媒体が前記定着装置に到達したとき前記変化しつつある温度が前記第２定着温度の下限許容温度に達する時間の方が早い場合、前記第２印刷モードの印刷を実行し、
前記第２印刷モードの印刷を待機する間、前記中間印刷モードで印刷を行う時間の方が前記第２印刷モードの画像を形成された印刷媒体が前記定着装置に到達したとき前記変化しつつある温度が前記第２定着温度の下限許容温度に達する時間よりも早い場合、前記中間印刷モードの印刷を実行する、
ことを特徴とする画像形成方法。
【請求項６】
前記第２印刷モードが指定されたとき、前記定着温度を前記第２定着温度になるよう温度設定を切り替て温度上昇を待つ間、前記第１印刷モードで印刷中の印刷媒体が前記定着装置に到達する前に、定着温度が前記第１定着温度の上限許容温度に達すると判断したときは、前記温度設定を前記第１定着温度の温度設定に戻して後続の印刷媒体に対する画像形成を中止すると共に前記印刷媒体に対する定着を実行した後、前記定着温度を前記第２定着温度になるよう再び温度設定を切り替えて、前記第２印刷モードの印刷を待機する、ことを特徴とする請求項５記載の画像形成方法。
【請求項７】
前記第２印刷モードが指定されたとき、前記定着温度を前記第２定着温度になるよう温度設定を切り替て温度上昇を待つ間、前記第１印刷モードで印刷中の印刷媒体が前記定着装置に到達する方が、定着温度が前記第１定着温度の上限許容温度に達するよりも早いと判断したときは、後続の印刷媒体に対する画像形成を中止すると共に前記印刷媒体に対する定着を実行した後、前記第２印刷モードの印刷を待機する、ことを特徴とする請求項５記載の画像形成方法。
【請求項８】
前記第２印刷モードの印刷を待機する間、前記第２印刷モードで画像形成された印刷媒体が前記定着装置に到達するよりも、定着温度が前記第２定着温度の下限許容温度に達する方が早いと判断したときは、前記第２印刷モードの印刷を実行する、ことを特徴とする請求項５又は６記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低速と高速の印刷モードを有し、低速印刷モード実行中に高速印刷モードに変更指定されとき可及的に短時間で高速印刷モードに切り替わる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置がある。この画像形成装置は、一般に感光体ドラムを一様に帯電させて初期化し、この感光体ドラムに光書込みによって静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー像化して、そのトナー像を直接または間接に用紙等の転写材に転写して定着器で定着させる。
【０００３】
ところで、近年、普段の印刷作業を急がないときは通常速度の印刷でよいが、繁忙期の大量印刷を要するときや急ぎの印刷がある場合には、例えば、装置に予め装備された高速スイッチを押すと高速印刷ができるような印刷処理の高速化の要望が強い。
【０００４】
そのような要望に対処するために、通常速度の印字モードと、それよりも高速な印字モードという複数の印字モードを有する画像形成装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００５】
また、印刷１枚ごとに印刷開始時の温度を予め予測し、その温度に応じて印刷速度を１枚毎に再設定して行き、連続印刷時の高速性と１枚目の印刷完了までの時間の短縮とを両立させたプリンタおよびその制御方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
【０００６】
ところで、電子写真方式の画像形成装置では、用紙に転写されたトナー像を定着装置で熱と圧力で用紙に定着させる場合、用紙に加える温度には時間当たりの適温の範囲というものがある。
【０００７】
この適温範囲の上限値の温度を超えると、溶融し過ぎたトナーが定着装置の熱ローラ側に付着するオフセットと呼ばれる不具合な現象が起きる。これはホットオフセットと呼ばれる。
【０００８】
また、適温範囲の下限値よりも温度が下がると、こんどは用紙への定着が不十分なトナーの中から一部のトナーが熱ローラ側に付着するオフセットと呼ばれる不具合な現象が起きる。これはコールドオフセットと呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−３１１７４９号公報
【特許文献２】特開２０００−１３７４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１、２は、いずれの場合も、通常時の低速印刷と特別時の高速印刷の２つの印刷モードを有する場合には、低速印刷から高速印刷に変えるために使用者は高速スイッチを押すことになる。
【００１１】
印刷装置側では、高速スイッチが押された段階から、印刷を停止して用紙の高速搬送に対応するために定着温度を上げる必要があり、定着温度が所定の温度に上がるまで印刷実行を待つことになる。
【００１２】
また、逆に、高速印刷から低速印刷に変えるために低速スイッチが押された段階から、印刷装置側では印刷を停止して定着温度を下げる必要があり、定着温度が所定の温度に下がるまで待つことになる。
【００１３】
低速から高速への変更、高速から低速への変更、いずれの場合も、定着温度が所定の温度になるまで印刷動作が停止することになる。このため、その待ち時間の間、使用者はいらいら感をつのらせながら待たなければならない。
【００１４】
２つの印刷モードがあることは便利ではあるものの、印刷モードの切り替え時に印刷動作が停止して使用者を待たせることは、特に低速から高速に印刷モードを切り替えたとき、せっかくの高速印刷モードが効果的に機能しなくなってしまう。
【００１５】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、低速と高速の印字モードを有し、低速印刷モード中に高速印刷モードに変更指定されとき可及的に短時間で高速印刷モードに切り替わる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、低速で印刷する第１印刷モードに対応する第１定着温度の上限許容温度よりも高速で印刷する第２印刷モードに対応する第２定着温度の下限許容温度が高く設定されている定着装置を有し、上記第１定着温度をＡモード設定温度とし、上記第２定着温度をＢモード設定温度とし、上記第１定着温度の上限許容温度と上記第２定着温度の下限許容温度との中間の温度を、上記第１印刷モードによる印刷速度と上記第２印刷モードによる印刷速度の間の中速度で一時的印刷する中間印刷モードに対応する中間モード設定温度とし、上記第１印刷モードで印刷中に上記第２印刷モードにモード変更が指定されたとき該モード変更により上記Ａモード設定温度から上記Ｂモード設定温度に切り替えられた温度設定に基づいて変化しつつある温度が、上記モード変更が指定された時点から上記第１定着温度の上限許容温度に到達するまでの時間と感光体に形成された静電潜像が一次転写されて上記定着装置に到達するまでの時間とを導出、又は上記モード変更が指定された時点から上記第２定着温度の下限許容温度に到達するまでの時間と感光体に形成された静電潜像が一次転写されて上記定着装置に到達するまでの時間とを導出し、それらの時間の長さを比較した結果に基づいて、上記中間印刷モードで印刷を行うか上記第２印刷モードで印刷を行うかを決定する制御装置と、を有し、上記制御装置は、上記第２印刷モードの印刷を待機する間、上記中間印刷モードで印刷を行う時間よりも上記第２印刷モードの画像を形成された印刷媒体が上記定着装置に到達したとき上記変化しつつある温度が上記第２定着温度の下限許容温度に達する時間の方が早い場合、上記第２印刷モードの印刷を実行し、上記中間印刷モードで印刷を行う時間の方が上記第２印刷モードの画像を形成された印刷媒体が上記定着装置に到達したとき上記変化しつつある温度が上記第２定着温度の下限許容温度に達する時間よりも早い場合、上記中間印刷モードの印刷を実行するように構成される。
また、本発明の画像形成方法は、低速で印刷する第１印刷モードに対応する第１定着温度の上限許容温度よりも高速で印刷する第２印刷モードに対応する第２定着温度の下限許容温度が高く設定されている定着装置を有する画像形成装置の画像形成方法であって、上記第１定着温度をＡモード設定温度とし、上記第２定着温度をＢモード設定温度とし、上記第１定着温度の上限許容温度と上記第２定着温度の下限許容温度との中間の温度を、上記第１印刷モードによる印刷速度と上記第２印刷モードによる印刷速度の間の中速度で一時的印刷する中間印刷モードに対応する中間モード設定温度とし、上記第１印刷モードで印刷中に上記第２印刷モードにモード変更が指定されたとき該モード変更により前記Ａモード設定温度から上記Ｂモード設定温度に切り替えられた温度設定に基づいて変化しつつある温度が、上記モード変更が指定された時点から上記第１定着温度の上限許容温度に到達するまでの時間と感光体に形成された静電潜像が一次転写されて上記定着装置に到達するまでの時間とを導出、又は上記モード変更が指定された時点から上記第２定着温度の下限許容温度に到達するまでの時間と感光体に形成された静電潜像が一次転写されて上記定着装置に到達するまでの時間とを導出し、上記第２印刷モードの印刷を待機する間、上記中間印刷モードで印刷を行う時間よりも上記第２印刷モードの画像を形成された印刷媒体が上記定着装置に到達したとき上記変化しつつある温度が上記第２定着温度の下限許容温度に達する時間の方が早い場合、上記第２印刷モードの印刷を実行し、上記第２印刷モードの印刷を待機する間、上記中間印刷モードで印刷を行う時間の方が上記第２印刷モードの画像を形成された印刷媒体が上記定着装置に到達したとき上記変化しつつある温度が上記第２定着温度の下限許容温度に達する時間よりも早い場合、上記中間印刷モードの印刷を実行する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、低速と高速の印刷モードを有し、低速印刷モード中に高速印刷モードに変更指定されとき可及的に短時間で高速印刷モードに切り替わる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１に係る複数の印刷速度モードを有するフルカラーの画像形成装置（プリンタ）の内部構成を説明する断面図である。
【図２】実施例１に係る複数の印刷速度モードを有するプリンタの制御装置を含む回路ブロック図である。
【図３】第１印刷モードにおける第１定着温度と第２印刷モードにおける第２定着温度と中間印刷モードにおける中間の定着温度との関係を示す図である。
【図４】第１印刷モードから第２印刷モードに印刷モードが高速印刷モードに変更されたときの処理の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、実施例１に係る複数の印刷速度モードを有するフルカラーの画像形成装置（以下、単にプリンタという）の内部構成を説明する断面図である。
【００２１】
図１に示すプリンタ１は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部２、転写ベルトユニット３、給紙部４、及び定着装置５で構成されている。
【００２２】
上記画像形成部２は、転写ベルトユニット３の転写ベルト６の上部走行面に近接し、多段式に並設して配置され、画像搬送方向上流の同図の右から左へ示す４個の画像形成ユニット７（７ｙ、７ｍ、７ｃ、７ｋ）で構成されている。
【００２３】
上記４個の画像形成ユニット７のうち上流側（図の右側）の３個の画像形成ユニット７ｙ、７ｍ及び７ｃは、それぞれ減法混色の三原色であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の色トナーによるモノカラー画像を形成する。
【００２４】
そして、画像形成ユニット７ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。上記の各画像形成ユニット７は、画像を現像するトナーの色を除き全て同じ構成である。
【００２５】
したがって、以下ブラック（Ｋ）のトナー用の画像形成ユニット７ｋを例にしてその構成を説明する。画像形成ユニット７は、最下部に感光体ドラム８を備えている。この感光体ドラム８は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。
【００２６】
以下、必要に応じて、画像形成ユニット７ｙ、７ｍ、７ｃ、及び７ｋの感光体ドラム８を、感光体ドラム８ｙ、８ｍ、８ｃ、及び８ｋと記載する場合もある。
【００２７】
この感光体ドラム８の周面に接して又は近傍を取り巻いて、クリーナ９、帯電ローラ１１、光書込ヘッド１２、及び現像器１３が配置されている。そして、感光体ドラム８の下部周面には、転写ベルト６を介して一次転写ローラ１４が圧接している。
【００２８】
一次転写ローラ１４は、転写ベルト６と共に転写ベルトユニット３と一体に組み込まれている。転写ベルト６は、本体装置のほぼ中央で図の左右方向に扁平なループ状になって延在する無端状のベルトであり、駆動ローラ１５と従動ローラ１６に掛け渡されている。
【００２９】
駆動ローラ１５と従動ローラ１６も転写ベルトユニット３と一体な組み込み部材であり、駆動ローラ１５は本体装置の駆動系に係合して駆動される。転写ベルト６は、駆動ローラ１５に駆動されて、図の矢印ａ、ｂで示す反時計回り方向に循環移動する。
【００３０】
従動ローラ１６には転写ベルト６を介して二次転写ローラ１７が圧接している。従動ローラ１６、転写ベルト６及び二次転写ローラ１７は、ここに二次転写部を形成している。
【００３１】
転写ベルト６は一次転写ローラ１４から４色重ねて転写されたトナー像を二次転写部まで搬送する。二次転写部では、給紙部４から給紙されて二次転写部まで搬送されて来る用紙１８に対し、転写ベルト６上の一次転写トナー像を二次転写する。
【００３２】
この転写ベルト６の左下方には、給紙部４と並んで電装部２０が配設されている。電装部２０には、複数の電子部品からなる制御装置が搭載された回路基盤が装着されている。
【００３３】
給紙部４は、給紙カセット１９を備えている。給紙カセット１９の給紙口（図の右方）近傍には、用紙取出ローラ２１の他、特には図示しないが、給送ローラ、捌き部材、待機搬送ローラ対等が用紙搬送路に沿って順次配置されている。
【００３４】
その待機搬送ローラ対の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）に、前述した二次転写部が形成されている。この二次転写部の下流（図では上方）に定着装置５が配置されている。定着装置５は加熱ローラ２２と加圧ローラ２３を備えている。
【００３５】
二次転写部でトナー像を転写され、矢印ｃのように搬送され、定着装置５に搬入されてくる用紙１８に対し、定着装置５は用紙１８の搬送速度に対応した熱と圧力を加えてトナー像を用紙１８に定着させる。
【００３６】
トナー像を紙面に定着された用紙１８は、不図示の搬出ローラにより矢印ｄで示すように定着装置５から搬出され、更にこれも不図示の排紙ローラにより、本体装置上面に形成されている排紙トレー上に画像面を下にして排出される。
【００３７】
図２は、上記構成の実施例１に係る複数の印刷速度モードを有するプリンタ１の電装部２０に搭載されている制御装置を含む回路ブロック図である。図２に示すように回路ブロックは、中心回路にＣＰＵ（central processing unit)２５を有している。
【００３８】
ＣＰＵ２５には、データバスを介してインターフェイスコントローラ（Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ）２６及びプリンタコントローラ（ＰＲ＿ＣＯＮＴ）２７が接続されている。このＰＲ＿ＣＯＮＴ２７にはプリンタ印字部２８が接続されている。
【００３９】
また、ＣＰＵ２５には、ＲＯＭ（read only memory）２９、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）３１、本体操作部の操作パネル３２、及び各部に配置されたセンサからの出力が入力されるセンサ部３３が接続されている。
【００４０】
ＲＯＭ２９には、システムプログラムが記憶され、ＣＰＵ２５は、このシステムプログラムに従って各部を制御する。各部はＣＰＵ２５からの制御に基づいて、それぞれ分担する処理を行う。
【００４１】
すなわち、Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ２６は、例えばパーソナルコンピュータ等のホスト機器から供給される印字データをビットマップデータに変換し、その変換したビットマップデータをフレームメモリ３４に展開する。
【００４２】
フレームメモリ３４は、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の色ごとに記憶エリアが設定されている。各色の画像データはフレームメモリ３４の対応する記憶エリアに展開される。
【００４３】
フレームメモリ３４に展開された画像データはＰＲ＿ＣＯＮＴ２７に出力され、更にＰＲ＿ＣＯＮＴ２７からプリンタ印字部２８に出力される。
【００４４】
プリンタ印字部２８は、エンジン部であり、ＰＲ＿ＣＯＮＴ２７からの制御の下で、図１に示した中間転写ベルトユニット３の駆動ローラ１５を駆動して転写ベルト６の循環移動駆動などを行うベルト駆動部３５への駆動出力を制御する。
【００４５】
更にプリンタ印字部２８は、用紙取出ローラ２１、給送ローラ、待機搬送ローラ対、排紙ローラ、感光体ドラム８、定着装置５の加熱ローラ２２等の回転駆動される各部からなる搬送機構を駆動する搬送機構駆動部３６への駆動出力を制御する。
【００４６】
更にプリンタ印字部２８は、帯電ローラ１１、光書込ヘッド１２、一次転写ローラ１４、二次転写ローラ１７等の画像形成部系のプロセス負荷への電圧印加、定着装置５の加熱ローラ２２の発熱原への電圧印加を行う印加電力出力部３７の出力を制御する。
【００４７】
そして、ＰＲ＿ＣＯＮＴ２７から出力されたブラック（Ｋ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の各色の画像データは、プリンタ印字部２８からそれぞれ対応する図１に示した光書込ヘッド１２に供給される。
【００４８】
光書込ヘッド１２は、帯電ローラ１１により初期化帯電された感光体ドラム８の周面に、プリンタ印字部２８から供給された画像データに基づいて、光潜像を形成する。現像器１３は、感光体ドラム８上の静電潜像をトナー像化（現像）する。
【００４９】
感光体ドラム８上に現像されたトナー像は、上流からイエロー（Ｙ）色トナー像、マゼンタ（Ｍ）色トナー像、シアン（Ｃ）色トナー像、ブラック（Ｋ）色トナー像の順に、一次転写ローラ１４により転写ベルト６上に順次重ねて一次転写される。
【００５０】
４色重ねてトナー像を転写された転写ベルト６は、前述したように、転写トナー像を二次転写部まで搬送する。二次転写部はトナー像を用紙１８に二次転写して定着装置５へ送り込む。定着装置５は熱と圧力によりトナー像を用紙１８に定着させる。
【００５１】
この画像形成処理の過程において、本実施例では第１定着温度で低速で印刷する第１印刷モードと、第２定着温度で高速で印刷する第２印刷モード、中間の温度で第１印刷モードと第２印刷モードの印刷速度の中間速度で印刷する中間印刷モードの３種類の印刷モードが使用される。
【００５２】
詳しくは後述するが、中間印刷モードは第１印刷モードから第２印刷モードに印刷モードが変更されたとき、第１定着温度から第２定着温度に定着温度が上昇する途上で一時的に使用される印刷モードである。
【００５３】
図３は、第１印刷モードにおける第１定着温度と、第２印刷モードにおける第２定着温度と、中間印刷モードにおける中間の定着温度との関係を示す図である。同図は横軸に時間を示し縦軸に定着温度を示している。
【００５４】
一般に、画像形成装置の処理速度を変えて２種類以上の印刷速度モードを持つためには、帯電、露光、現像、転写等の処理条件を変更し、その処理速度に合わせた条件で印刷する必要がある。これらの処理条件の中で変更に時間がかかるのは定着温度の変更である。
【００５５】
図３の左下に一点鎖線で示す温度Ａｏは、低速で印刷する第１印刷モードに対応する定着温度である第１定着温度の平均値を示している。波形αは第１定着温度を維持するために定着装置５の加熱ローラ２２に印加される電流に基づく周期的な温度変化を示している。
【００５６】
そして、この温度変化にはバラツキが生じる。温度Ａｏの上方に実線で示す温度Ａｃはバラ付きの上限許容温度であり、定着温度が温度Ａｃを超えると溶融し過ぎたトナーが定着装置の熱ローラ側に付着するホットオフセットが発生する。
【００５７】
また、温度Ａｏの下方に実線で示す温度Ａｆはバラ付きの下限許容温度であり、定着温度が温度Ａｆを下回ると、用紙への定着が不十分なトナーの中から一部のトナーが熱ローラ側に付着するコールドオフセットが発生する。
【００５８】
この、第１印刷モードの定着温度における下限許容温度の温度Ａｆと上限許容温度の温度Ａｏまでの両方向矢印Ａで示す温度範囲をＡ領域とする。
【００５９】
また、同図の右上に一点鎖線で示す温度Ｂｏは、高速で印刷する第２印刷モードに対応する定着温度である第２定着温度の平均値を示している。波形βは第２定着温度を維持するために定着装置５の加熱ローラ２２に印加される電流に基づく周期的な温度変化を示している。
【００６０】
この温度変化もバラツキが生じる。温度Ｂｃはバラ付きの上限許容温度であり、定着温度が温度Ｂｃを超えるとホットオフセットが発生する。温度Ｂｆはバラ付きの下限許容温度であり、定着温度が温度Ｂｆより下がるとコールドオフセットが発生する。
【００６１】
ここで第２印刷モードの定着温度における下限許容温度の温度Ｂｆと上限許容温度の温度Ｂｃまでの両方向矢印Ｂで示す温度範囲をＢ領域とする。本例の定着装置５はＢ領域の下限許容温度（Ｂｆ）がＡ領域の上限許容温度（温度Ａｃ）よりも高い温度に設定されている。
【００６２】
通常は、特殊な状態でない限り、第１印刷モードにおいて定着温度は波形αで示す周期を描いて上下する。また、第２印刷モードにおいても定着温度は波形βで示す周期を描いて上下する。
【００６３】
第１印刷モードから第２印刷モードに印刷モードが変更されたとき、定着装置５の温度設定は、温度Ａｏから温度Ｂｏに変更される。この温度設定の変更に基づいて、定着装置５の温度は、波形αの下端から波形βの下端まで温度Ｔ分上昇しなければならない。
【００６４】
この温度Ｔ分上昇する中間に、上述した第１印刷モードのバラ付きの上限許容温度である温度Ａｃと、第２印刷モードのバラ付きの下限許容温度である温度Ｂｆの間のオフセット領域がある。
【００６５】
印刷中の用紙が排出されてから定着温度の変更動作をした場合、温度Ｔだけ上昇する温度変化に要する時間は時間ｔである。プリンタ１の使用者は、オフセット領域での印刷を避けるため、第２印刷モードの印刷開始を、時間ｔだけ待つ必要がある。
【００６６】
このように、温度範囲「Ｂ領域−Ａ領域」の区間では、第１印刷モードではホットオフセットが発生し、第２印刷モードではコールドオフセットが発生するから、第１印刷モードから第２印刷モードに移行するとき、温度範囲「Ｂ領域−Ａ領域」を温度が超えるまで待ち時間が発生する。
【００６７】
このように、通常では、通常印刷の第１印刷モードから高速印刷の第２印刷モードに切り替えた場合、定着の温度が高速印刷用に切り替わるまで待つ必要がある。ここで、上記の第２印刷モードは、プリンタ１の使用者に急ぎの印刷のときに使用してもらうための印刷モードである。
【００６８】
このように急ぎの印刷のために第２印刷モードと呼ぶ高速印刷のモードを設けておきながら、通常印刷から高速印刷に切り替えたときに印刷を停止した待ち時間が発生するのでは、折角の高速印刷モードがかえって使用者にいらいらした不快感を与えることになりかねない。
【００６９】
しかし本例では、この待ち時間を発生させないために、温度範囲「Ｂ領域−Ａ領域」の区間の中央に中間温度Ｍを設定し、中間温度Ｍでオフセットが発生しない搬送速度によって定着を実行する中間印刷モードを設けて、第２印刷モードを備えたことの有用性を生かすようにしている。
【００７０】
図４は、上記の構成におけるプリンタ１において、第１印刷モードから第２印刷モードに印刷モードが高速印刷モードに変更されたときの処理の動作を示すフローチャートである。尚、この処理は、図２に示したＣＰＵ２５により各部を制御しながら行われる処理である。
【００７１】
図４において、印刷動作が開始されると、先ず、ＣＰＵ２５は、不図示の操作パネルの高速印刷（以下、第２印刷モードという）のスイッチが入力操作されて「ＯＮ」になっているか否かを判別する（ステップＳ１）。
【００７２】
ＣＰＵ２５は、スイッチが「ＯＮ」でないなら（Ｓ１の判別がＮｏ）、第１印刷モード（第２印刷モードの速度よりも低速な通常の搬送速度で印刷するモード）で印刷を待機しながら又は印刷を実行しながら、第２印刷モードのスイッチが「ＯＮ」となるかを監視する。
【００７３】
そして、ＣＰＵ２５は、第２印刷モードのスイッチが「ＯＮ」となったら（Ｓ１の判別がＹｅｓ）、それまでの第１印刷モードの定着温度である第１定着温度を、第２印刷モードの定着温度である第２定着温度に切り替える（ステップＳ３）。
【００７４】
このＣＰＵ２５からの温度の切り替え指示に基づいて、印加電力出力部３７は、定着装置５の温度を、平均温度Ａｏの第１定着温度から平均温度Ｂｏの第２定着温度に上げるため、加熱ローラ２２に内蔵される熱源に印加する電流を強い電流に切り替える。
【００７５】
これにより、印加電力出力部３７から出力される電流が、いままでの第１定着温度を維持する波形αの低い電力から、この後の第２定着温度を維持するための波形βの高い電力に切り替えられ、図３に示す温度Ｔに相当する定着装置５の温度上昇が開始される。
【００７６】
ここで、ＣＰＵ２５は、波形αの第１定着温度から上昇を開始した温度が、Ａ領域の上限許容温度の温度Ａｃに到達するまでの時間ｔ１を、直前の定着温度を測定中のサーミスタ温度と予め定っている定着装置５の温度上昇特性から計算する（ステップＳ４）。
【００７７】
更に、ＣＰＵ２５は、第２印刷モードのスイッチ「ＯＮ」以前に画像形成が始まっていた画像が定着装置５へ到達するまでの時間ｔ２を計算する（ステップＳ５）。
【００７８】
ここで、画像とは、感光体ドラム８上の画像、転写ベルト６上の画像、用紙上の画像と種々ある場合が考えられる。そのある位置によって、画像を一次転写された用紙が最終的に定着装置５へ到達する時間ｔ２はそれぞれ異なってくる。
【００７９】
時間ｔ２が最も長くなる場合は、画像形成ユニット７ｙにおいて露光された静電潜像が感光体ドラム８上にある場合である。これらの時間ｔ２は、ベルト駆動部３５及び搬送機構駆動部３６の駆動源モータのエンコーダ又は駆動パルス数等に基づいて演算される。
【００８０】
そして、ＣＰＵ２５は、「時間ｔ１＞時間ｔ２」であるか否か判別する（ステップＳ６）。この判別で「時間ｔ１＞時間ｔ２」なら（Ｓ６の判別がＹｅｓ）、温度が温度Ａｃに到達する前に、画像を形成された用紙が定着装置５に到達するほうが早い。
【００８１】
そこで、ＣＰＵ２５は、以後の感光体ドラム８に対する潜像形成を中止し、潜像を作り終わったところまでの画像を一次転写された用紙、すなわち、温度が温度Ａｃに到達する前に定着装置５に到達した画像形成済みの用紙を定着して排紙トレーに排出する（ステップＳ７）。これで第２印刷モードを実行する準備が整う。
【００８２】
次にＣＰＵ２５は、温度がＢ領域の下限許容温度のＢｆに到達するまでの時間ｔ３を計算する（ステップＳ８）。更にＣＰＵ２５は、最上流の感光体ドラム８ｙが、順次潜像を重ねて現像されて、定着装置５に到達するまでの時間ｔ４を計算する（ステップＳ９）。
【００８３】
また、上記ステップＳ６の判別で「時間ｔ１＞時間ｔ２」でないときは（Ｓ６の判別がＮｏ）、画像を形成された用紙が定着装置５に到達するよりも、温度が温度Ａｃに到達するほうが早い。
【００８４】
この場合は、ＣＰＵ２５は、定着温度の設定を第１定着温度に切り替える（ステップＳ１０）。この処理では、第１定着温度の上限値、すなわち上限許容温度に設定される。これにより、温度Ａｃに向かって上昇していた定着装置５の温度が領域Ａ内の温度にとどまる。
【００８５】
これに続いてＣＰＵ２５は、以後の感光体ドラム８に対する潜像形成を中止し、定着装置５に到達した画像形成済みの用紙を、領域Ａ内の温度で定着して排紙トレーに排出する（ステップＳ１１）。
【００８６】
次に、ＣＰＵ２５は、定着温度の設定を第２定着温度に切り替える（ステップＳ１２）。そして、前述したステップＳ８、Ｓ９の処理を行う。これにより、この場合も第２印刷モードを実行する準備が整う。
【００８７】
上記ステップＳ９の処理に続いて、ＣＰＵ２５は、「時間ｔ４＞時間ｔ３」であるかを判別する（ステップＳ１３）。「時間ｔ４＞時間ｔ３」なら（Ｓ１３の判別がＹｅｓ）、第２印刷モードの画像を形成された用紙が定着装置５に到達するよりも、温度が温度Ｂｆに到達するほうが早い。
【００８８】
したがって、用紙を定着装置５に通してもコールドオフセットが発生する恐れは無い。そこで、ＣＰＵ２５は、第２印刷モードでの印刷を開始する（ステップＳ１４）。
【００８９】
また、上記ステップＳ１３の判別で「時間ｔ４＞時間ｔ３」でないなら（Ｓ１３の判別がＮｏ）、温度が温度Ｂｆに到達するよりも、第２印刷モードの画像を形成された用紙が定着装置５に到達するほうが同時か又は早い（時間ｔ４≦時間ｔ３）。
【００９０】
したがって、用紙を定着装置５に通した場合はコールドオフセットが発生する。そこで、この場合は、ＣＰＵ２５は、第１印刷モードと第２印刷モードの中間に設けた印刷速度の中間印刷モードで印刷した場合の時間ｔ５を計算する（ステップＳ１５）。
【００９１】
更に、ＣＰＵ２５は、「ｔ３−ｔ４」時間後に第２印刷モードで印刷できるまでの時間ｔ６を計算する（ステップＳ１６）。そして、ＣＰＵ２５は、「時間ｔ５＞時間ｔ６」であるかを判別する（ステップＳ１７）。
【００９２】
この判別で「時間ｔ５＞時間ｔ６」なら（Ｓ１７の判別がＹｅｓ）、中間印刷モードで印刷する時間よりも、第２印刷モードで印刷できる状態になるまでの時間のほうが早い。
【００９３】
したがって、この場合は、ＣＰＵ２５は、「ｔ３−ｔ４」時間後に第２印刷モードで印刷を開始する（ステップＳ１８）。また、上記ステップＳ１７の判別で「時間ｔ５＞時間ｔ６」でないときは（Ｓ１７の判別がＮｏ）、ＣＰＵ２５は、中間印刷モードで印刷を開始する（ステップＳ１９）。
【００９４】
この場合は、ＣＰＵ２５は、中間印刷モードによる印刷が一枚終了するごとに、続きの第２印刷モードで印刷する印刷が有るか否かを判別する（ステップＳ２０）。
【００９５】
そして、印刷が有れば（Ｓ２０の判別がＹｅｓ）、ステップＳ８に戻って、上述したステップＳ８以下の処理を繰り返す。また、印刷が無ければ（Ｓ２０の判別がＮｏ）、当該印刷処理を終了する。
【００９６】
このように、本例の印刷処理の制御では、印刷動作中に高速の第２印刷モードで印刷する際にモード切り替えの待ち時間を少なくして、画像形成装置の使用者に待ち時間によるいらいら感を与えることなく高速の第２印刷モードに切り替えることができる。
【００９７】
したがって、通常速度の印刷モードに加えて便利な高速印刷モード付きの画像形成装置を、高速印刷モードに切り替えたとき、使用者にいらいら感を与えて不快感を生じさせることを少なくし、高速印刷モード付きの有用性を生かすことができる。
【００９８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記１]
【００９９】
低速で印刷する第１印刷モードに対応する第１定着温度の上限許容温度よりも高速で印刷する第２印刷モードに対応する第２定着温度の下限許容温度が高く設定されている定着装置を有し、
前記第１定着温度をＡモード設定温度とし、
前記第２定着温度をＢモード設定温度とし、
前記第１定着温度の上限許容温度と前記第２定着温度の下限許容温度との中間の温度を、前記第１印刷モードによる印刷速度と前記第２印刷モードによる印刷速度の間の中速度で一時的印刷する中間印刷モードに対応する中間モード設定温度とし、
前記第１印刷モードで印刷中に前記第２印刷モードにモード変更が指定されたとき該モード変更により前記Ａモード設定温度から前記Ｂモード設定温度に切り替えられた温度設定に基づいて変化しつつある温度が、前記モード変更が指定された時点から前記第１定着温度の上限許容温度に到達するまでの時間と感光体に形成された静電潜像が一次転写されて前記定着装置に到達するまでの時間とを演算、又は前記モード変更が指定された時点から前記第２定着温度の下限許容温度に到達するまでの時間と感光体に形成された静電潜像が一次転写されて前記定着装置に到達するまでの時間とを演算し、それらの時間の長さを比較した結果に基づいて、前記中間印刷モードで印刷を行うか前記第２印刷モードで印刷を行うかを決定する制御装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
[付記２]
【０１００】
前記制御装置は、前記第２印刷モードが指定されたとき、前記定着温度を前記第２定着温度になるよう温度設定を切り替て温度上昇を待つ間、前記第１印刷モードで印刷中の印刷媒体が前記定着装置に到達する前に、定着温度が前記第１定着温度の上限許容温度に達すると判断したときは、前記温度設定を前記第１定着温度の温度設定に戻して後続の印刷媒体に対する画像形成を中止すると共に前記印刷媒体に対する定着を実行した後、前記定着温度を前記第２定着温度になるよう再び温度設定を切り替えて、前記第２印刷モードの印刷を待機する、ことを特徴とする付記１記載の画像形成装置。
[付記３]
【０１０１】
前記制御装置は、前記第２印刷モードが指定されたとき、前記定着温度を前記第２定着温度になるよう温度設定を切り替て温度上昇を待つ間、前記第１印刷モードで印刷中の印刷媒体が前記定着装置に到達する方が、定着温度が前記第１定着温度の上限許容温度に達するよりも早いと判断したときは、後続の印刷媒体に対する画像形成を中止すると共に前記印刷媒体に対する定着を実行した後、前記第２印刷モードの印刷を待機する、ことを特徴とする付記１記載の画像形成装置。
[付記４]
【０１０２】
前記制御装置は、前記第２印刷モードの印刷を待機する間、前記第２印刷モードで画像形成された印刷媒体が前記定着装置に到達するよりも、定着温度が前記第２定着温度の下限許容温度に達する方が早いと判断したときは、前記第２印刷モードの印刷を実行する、ことを特徴とする付記１又は２記載の画像形成装置。
[付記５]
【０１０３】
前記制御装置は、前記第２印刷モードの印刷を待機する間、前記中間印刷モードで印刷を行う時間よりも前記第２印刷モードの画像を形成された印刷媒体が前記定着装置に到達したとき前記定着温度が前記第２定着温度の下限許容温度に達する時間の方が早いと判断したときは、前記第２印刷モードの印刷を実行し、前記中間印刷モードで印刷を行う時間の方が前記第２印刷モードの画像を形成された印刷媒体が前記定着装置に到達したとき前記定着温度が前記第２定着温度の下限許容温度に達する時間よりも早いと判断したときは、前記中間印刷モードの印刷を実行する、ことを特徴とする付記１又は２記載の画像形成装置。
[付記６]
【０１０４】
低速で印刷する第１印刷モードに対応する第１定着温度の上限許容温度よりも高速で印刷する第２印刷モードに対応する第２定着温度の下限許容温度が高く設定されている定着装置を有する画像形成装置の画像形成方法であって、
前記第１定着温度をＡモード設定温度とし、
前記第２定着温度をＢモード設定温度とし、
前記第１定着温度の上限許容温度と前記第２定着温度の下限許容温度との中間の温度を、前記第１印刷モードによる印刷速度と前記第２印刷モードによる印刷速度の間の中速度で一時的印刷する中間印刷モードに対応する中間モード設定温度とし、
前記第１印刷モードで印刷中に前記第２印刷モードにモード変更が指定されたとき該モード変更により前記Ａモード設定温度から前記Ｂモード設定温度に切り替えられた温度設定に基づいて変化しつつある温度が、前記モード変更が指定された時点から前記第１定着温度の上限許容温度に到達するまでの時間と感光体に形成された静電潜像が一次転写されて前記定着装置に到達するまでの時間とを演算、又は前記モード変更が指定された時点から前記第２定着温度の下限許容温度に到達するまでの時間と感光体に形成された静電潜像が一次転写されて前記定着装置に到達するまでの時間とを演算し、それらの時間の長さを比較した結果に基づいて、前記中間印刷モードで印刷を行うか前記第２印刷モードで印刷を行うかを決定制御する、
ことを特徴とする画像形成方法。
[付記７]
【０１０５】
前記第２印刷モードが指定されたとき、前記定着温度を前記第２定着温度になるよう温度設定を切り替て温度上昇を待つ間、前記第１印刷モードで印刷中の印刷媒体が前記定着装置に到達する前に、定着温度が前記第１定着温度の上限許容温度に達すると判断したときは、前記温度設定を前記第１定着温度の温度設定に戻して後続の印刷媒体に対する画像形成を中止すると共に前記印刷媒体に対する定着を実行した後、前記定着温度を前記第２定着温度になるよう再び温度設定を切り替えて、前記第２印刷モードの印刷を待機する、ことを特徴とする付記６記載の画像形成方法。
[付記８]
【０１０６】
前記第２印刷モードが指定されたとき、前記定着温度を前記第２定着温度になるよう温度設定を切り替て温度上昇を待つ間、前記第１印刷モードで印刷中の印刷媒体が前記定着装置に到達する方が、定着温度が前記第１定着温度の上限許容温度に達するよりも早いと判断したときは、後続の印刷媒体に対する画像形成を中止すると共に前記印刷媒体に対する定着を実行した後、前記第２印刷モードの印刷を待機する、ことを特徴とする付記６記載の画像形成方法。
[付記９]
【０１０７】
前記第２印刷モードの印刷を待機する間、前記第２印刷モードで画像形成された印刷媒体が前記定着装置に到達するよりも、定着温度が前記第２定着温度の下限許容温度に達する方が早いと判断したときは、前記第２印刷モードの印刷を実行する、ことを特徴とする付記６又は７記載の画像形成方法。
[付記１０]
【０１０８】
前記第２印刷モードの印刷を待機する間、前記中間印刷モードで印刷を行う時間よりも前記第２印刷モードの画像を形成された印刷媒体が前記定着装置に到達したとき前記定着温度が前記第２定着温度の下限許容温度に達する時間の方が早いと判断したときは、前記第２印刷モードの印刷を実行し、前記中間印刷モードで印刷を行う時間の方が前記第２印刷モードの画像を形成された印刷媒体が前記定着装置に到達したとき前記定着温度が前記第２定着温度の下限許容温度に達する時間よりも早いと判断したときは、前記中間印刷モードの印刷を実行する、ことを特徴とする付記６又は７記載の画像形成方法。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明は、低速と高速の印刷モードを有し、低速印刷モード中に高速印刷モードに変更指定されとき可及的に短時間で高速印刷モードに切り替わる画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１１０】
１  画像形成装置（プリンタ）
２  画像形成部
３  転写ベルトユニット
４  給紙部
５  定着装置
６  転写ベルト
７（７ｙ、７ｍ、７ｃ、７ｋ）  画像形成ユニット
８（８ｙ、８ｍ、８ｃ、８ｋ）  感光体ドラム
９  クリーナ
１１  帯電ローラ
１２  光書込ヘッド
１３  現像器
１４  一次転写ローラ
１５  駆動ローラ
１６  従動ローラ
１７  二次転写ローラ
１８  用紙
１９  給紙カセット
２０  電装部
２１  用紙取出ローラ
２２  加熱ローラ
２３  加圧ローラ
２５  ＣＰＵ（central processing unit)
２６  インターフェイスコントローラ（Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ）
２７  プリンタコントローラ（ＰＲ＿ＣＯＮＴ）
２８  プリンタ印字部
２９  ＲＯＭ（read only memory）
３１  ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）
３２  操作パネル
３３  センサ部
３４  フレームメモリ
【図１】
0005741322.tif 000002
【図２】
0005741322.tif 000003
【図３】
0005741322.tif 000004
【図４】
0005741322.tif 000005